35、虚拟化技术：安全内核机制与热修补探究

虚拟化技术：安全内核机制与热修补探究

1. 处理器启动流程与安全保障

处理器启动通常需设置基本页表、启用分页并进入64位长模式，随后加载64位IDT和GDT，设置适当的处理器寄存器，最后跳转到操作系统启动函数（KiSystemStartup）。不过，此过程易受恶意攻击，外部实体可能在AP处理器执行启动代码时对其进行修改。

当启用虚拟机监控程序和安全内核时，应用处理器仍由NT内核借助虚拟机监控程序启动。NT内核初始化阶段1调用的KeStartAllProcessors函数，旨在启动所有AP处理器。其具体操作流程如下：
1. 构建共享IDT，并通过查询多APIC描述表（MADT）ACPI表枚举所有可用处理器。
2. 为每个发现的处理器分配PRCB和内核及DPC堆栈的所有私有CPU数据结构的内存。
3. 若启用VSM，向安全内核发送START_PROCESSOR安全调用以启动AP。
4. 安全内核验证为新处理器分配和填充的所有数据结构的有效性，确保AP依次启动且每个处理器仅启动一次。
5. 初始化新应用处理器所需的VTL 1数据结构（特别是SKPRCB）。
6. 启动用于在新处理器上下文中调度安全调用的PRCB线程，并使用SLAT保护VTL 0 CPU数据结构。
7. 安全内核为新应用处理器启用VTL 1，并使用HvStartVirtualProcessor超级调用启动它。
8. 虚拟机监控程序以类似方式启动AP，AP在虚拟机监控程序上下文中开始执行，切换到64位长模式执行，然后返回VTL 1。

应用处理器执行的第一个函数位于VTL 1，安全内核的CPU初始化例程映射每个处理器的VP辅助页和SynIC控制页